KR20020044769A - 촉매기를 예열하는 공연비 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촉매 예열 보정 계수에 의한 희박 연소의 효력이 피드백 보정 계수에 의해 상쇄되는 것을 방지할 수 있는 촉매를 예열하는 공연비 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 흡입 공기량에 의하여 기본 분사량을 결정하고, 촉매기의 예열을 결정하는 단계와; 촉매기의 온도가 설정값 이상일 경우, 최종 연료 분사량을 결정하여 연료를 연소시키고, 연소 가스중의 산소 농도를 측정하여 피드백 보정 계수를 결정하여, 결정된 피드백 보정 계수에 따라서 최종 연료 분사량을 보정하는 단계와; 상기 단계에서, 촉매기의 온도가 설정값 미만일 경우 촉매 예열 보정 계수를 결정하고 최종 연료 분사량을 결정하여 연료를 연소시키는 단계를 포함한다.

Description

촉매기를 예열하는 공연비 제어 방법{Method for controlling air-fuel ratio to preheat catalyst}

본 발명은 자동차의 공연비 제어 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게는 촉매기를 예열하기 위하여 자동차의 공연비를 제어하는 방법에 관한 것이다.

촉매기를 이용한 배기 가스 저감 방법은 질소 산화물, 탄화수소, 일산화탄소의 발생량을 크게 줄인다. 하지만 촉매기는 이론 공연비가 1인 부근의 1%정도의 좁은 영역에서 작동할 경우에 효과가 높으므로 일반적인 자동차는 이론 공연비를 1인 부근에서 제어한다. 또한, 촉매기의 온도가 대략 250℃에서 양호한 효과를 나타내므로 시동 초기 촉매기의 온도를 높이기 위해 희박 연소하여 초기 연소가스의 배출량을 줄이고, 촉매기의 온도가 올라감에 따라 이론 공연비에 가깝게 연소하는 것이 일반적이다.

상기와 같은 작용은 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 촉매기 예열을 위한 공연비의 피드백제어 방법은 공기량, 부하, 엔진 회전수가 측정되어 전자 제어 장치(이하, ECU라 한다)에 입력되고, ECU에 입력된 엔진 회전수에 의하여 기본 분사량이 결정된다(S2). 기본 분사량이 결정된 후, ECU는 온도센서에 의하여 측정된 촉매기의 온도에 근거하여 촉매 예열 보정 계수의 적용 여부를 판단한다(S3). S3 단계에서, 촉매기 온도가 설정값 이상이면 촉매 예열 보정 계수촉매 예열 보정 계수를 적용하지 않고, 공기량, 부하, 엔진 회전수에 의하여 계산된 기본 분사량이 최종 연료 분사량으로 되어 분사되며(S4), 분사된 연료가 연소되고(S5), 연소동안 생성된 연소가스중의 산소 농도가 측정된다(S6). 그런 다음, ECU는 측정된 산소 농도에 근거하여 이론 공연비에 가깝도록 보정계수를 산출하고, 산출된 보정계수가 피드백 보정된다(S7).

또한, 촉매기의 온도가 설정값 미만일 경우, 촉매 예열 보정 계수가 결정되고(S8), 공가량, 부하, 엔진 회전수에 의하여 결정된 기본 분사량은 예열 보정 계수(S8)에 비례하여 최종 분사되어 연소하고(S4, S5), 산소 센서에 의하여 배기 가스에 포함된 잔존 산소량이 이론 공연비 부근에서 연소하도록 피드백 보정 계수가 산출되며(S7), 산출된 피드백 보정계수가 피드백 되는 한편 기본 분사량이 촉매 예열 보정계수에 의하여 조절된 분사 연료량에 곱해짐으로써, 최종 연료 분사량이 결정된다.(S4)

상기 구성에 의하여, 촉매 냉간시에 촉매 효율이 떨어질 경우 촉매 예열 보정 계수가 적용되어 희박 연소되도록 공연비 제어가 적용되어 연소가스의 양을 줄인다.

그러나, 종래의 공연비 제어 방법에 의하면, 촉매 예열 보정 계수가 적용되어 희박 연소가 실행된 후 산소 센서에 의하여 연소 가스에 포함된 잔존 산소량이 측정되고, 측정된 잔존 산소량에 의하여 피드백 보정계수가 최종 연료 분사량에 적용되어 이론 공연비에 근접하므로 촉매 예열 보정 계수에 의한 희박 연소는 효력이 상쇄되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 촉매 예열 보정 계수에 의한 희박 연소의 효력이 피드백 보정 계수에 의해 상쇄되는 것을 방지할 수 있는 촉매를 예열하는 공연비 제어 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 발명에 따른 공연비 피드백 제어 방법이 도시된 흐름도.

도 2는 본 발명에 따른 공연비 피드백 제어 방법이 도시된 흐름도.

상기된 바와 같은 목적은, 흡입 공기량에 의하여 기본 분사량을 결정하고, 촉매기의 예열을 결정하는 단계와; 상기 촉매기의 온도가 설정값 이상일 경우, 최종 연료 분사량을 결정하여 연료를 연소시키고, 연소 가스중의 산소 농도를 측정하여 피드백 보정 계수를 결정하여, 결정된 피드백 보정 계수에 따라서 최종 연료 분사량을 보정하는 단계와; 상기 단계에서, 촉매기의 온도가 설정값 미만일 경우 촉매 예열 보정 계수를 결정하고 최종 연료 분사량을 결정하여 연료를 연소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 촉매를 예열하는 공연비 제어 방법에 의하여 달성될 수 있다.

이하, 상기와 같은 목적은 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 촉매기 예열을 위한 공연비의 피드백제어 방법은 공기량, 부하, 엔진 회전수가 측정되어 ECU에 전달되고(S11) 이에 의하여 분사될 기본 분사량이 결정되며(S12), 온도센서로 측정된 촉매기의 온도에 의하여 촉매 예열 보정 계수의 적용 여부를 판단한다(S13).

또한, 촉매기 온도가 설정값 이상이면 촉매 예열 보정 계수가 적용되지 않으며(S13), 공기량, 부하, 엔진 회전수에 의하여 계산된 기본 분사량이 최종 분사되며(S14), 최종 분사된 연료가 연소되어 생성된 연소가스는 산소센서에 의하여 산소 잔존량이 검출되어 상기 최종 분사된 연료량이 이론 공연비에 가깝도록 보정계수가 산출되고(S17), 산출된 보정계수는 피드백되어 최종 분사량 결정 단계(S14)에 곱해져서 최종 분사량이 결정된다.

또한, 촉매기의 온도가 설정값 미만일 경우 촉매 예열 계수가 적용되고(S13), 각각의 센서에 의하여 측정되어 ECU에 전달된 촉매기 온도, 공기량, 부하, 엔진 회전수, 부하에 의하여 촉매기 예열 보정 계수가 결정되고(S18), 상기 기본 분사량이 상기 촉매 예열 보정 계수에 비례하여 최종 분사 연료량이 결정되며(S19), 상기 최종 분사된 연료가 연소되는 단계(S20)로 구성된다.

상기 구성에 의하여, 촉매기 온도에 의하여 촉매 예열 보정 계수의 적용 여부가 결정되며 설정값 이상일 경우 이론 공연비에 근접하도록 연소 가스에 잔존하는 산소량에 비례하여 피드백 보정 계수가 결정되며, 피드백 보정 계수와 기본 분사량에 의하여 최종 분사량이 결정되고, 촉매기 온도가 설정값 미만일 경우, 촉매기 온도에 의하여 촉매 예열 보정 계수가 결정되고, 촉매 예열 보정 계수와 기본 분사량에 의하여 최종 분사량이 결정되도록 구성된다.

이에 의하여, 본 발명의 공연비 제어 방법은 피드백 보정 계수에 의하여 희박연소가 이론 공연비에 근접하지 않으므로, 촉매가 활성화되지 않은 냉간시에 희박 연소가 가능하여 연소가스가 저감되는 효과가 있다

Claims (1)

1. 흡입 공기량에 의하여 기본 분사량을 결정하고, 촉매기의 예열을 결정하는 단계와;

   상기 촉매기의 온도가 설정값 이상일 경우, 최종 연료 분사량을 결정하여 연료를 연소시키고, 연소 가스중의 산소 농도를 측정하여 피드백 보정 계수를 결정하여, 결정된 피드백 보정 계수에 따라서 최종 연료 분사량을 보정하는 단계와;

   상기 단계에서, 촉매기의 온도가 설정값 미만일 경우 촉매 예열 보정 계수를 결정하고 최종 연료 분사량을 결정하여 연료를 연소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매기를 예열하는 공연비 제어 방법.